采礦畢業(yè)設(shè)計(jì)正文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 建井期較長，這種方式使用于煤層數(shù)目較多，層間距不大的礦井，與本礦井條件相符，所以此種布置方式合理。 水平儲量及水平服務(wù)年限 水平內(nèi)的煤炭儲量要保證開采水平有一個(gè)合理的服務(wù)年限，在這個(gè)服務(wù)年限內(nèi)，設(shè)備、井巷工程等都得到合理的利用，同時(shí)又避免延伸頻繁，接替緊張。井筒延伸和開拓新水平的準(zhǔn)備時(shí)間，一般需要 3～ 5a，原水平的產(chǎn)量遞減 逐步過渡到新水平也要 2～ 3a 以上，因而開采水平準(zhǔn)備一般需要 5～ 8a 左右的時(shí)間，為了減少水平的頻繁延伸，用一個(gè)開采水平裴文風(fēng)：阜龍井田年產(chǎn) ／ a 礦井設(shè)計(jì) 18 保證產(chǎn)量，并且具有較時(shí)間的夠衡生產(chǎn)條件，使每個(gè)開采水平必需有足夠的儲量和服務(wù)年限，以保證開采水平的接替，在開采緩斜和傾斜煤層的礦井，第一水平的服務(wù)年限，大型礦井大約 25a 以上。 本礦井第一水平的儲量計(jì)算： 本礦井第一水平高度為 250m，煤層平均傾角為 15176。，則其斜長為 250/sin15176。=，走向長 5000m，同時(shí)第一水平需留以下煤柱以保證開采水平的順利進(jìn)行，井田邊界煤柱 30m，第一水平留設(shè)階段煤柱 30m，工業(yè)廣場壓煤在第一水甲極少，可以不列入計(jì)算，則第一水平的可采儲：量計(jì)算如下： ZKP= 萬 t 水平服務(wù)年限計(jì)算： TP=ZKP/AK （ 3—1） 式中： TP— 水平服務(wù)年限， a； ZKP— 水平可采儲量，萬 t； A— 礦 井生產(chǎn)能力，萬 t/a； K— 儲量備用系數(shù) （ ） ； 代入公式 （ 3—1） 得： TP=3783/150=25 a 水平服務(wù)年限：大型礦井水平服務(wù)年限應(yīng)大于 30 年，所以，該水平符合《采礦學(xué)》我國設(shè)計(jì)的各類井型的開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限。 必須的階段垂高： （ 一個(gè)水平兩個(gè)階段 ） 150～ 250m H=AKsinα/2SMγC （ 4—1） 代入公式 （ 3—2） ，可得 H=（ 150104176。） /（ 25000） = 礦井工業(yè)場地占地指標(biāo)：大型礦井 —（ 取 ） 公頃 /10 萬 噸 1 公頃 =1104m2 維護(hù)帶寬度： S=2 22 )2 0 ( ?? =13m2 由上面運(yùn)算可知，階段垂高也符合標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)水平的巷道布置 合理的大巷布置可以節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)，有利于井下運(yùn)輸和巷道維護(hù)，為遼寧遼寧技術(shù)大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 合理布置采區(qū)和井下生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件，組間聯(lián)系方式要與大巷布置相適應(yīng)，并在一定程度上影響大巷的布置，兩者相結(jié)合構(gòu)成不同開采水平布置方式。 1） 大巷的布置方式： 大巷運(yùn)煤采用礦車或膠帶輸送機(jī)各有不同的特點(diǎn)，采用礦車運(yùn)輸可同時(shí)統(tǒng)一解決煤、矸、物料、設(shè)備和人 員的問題，能適應(yīng)兩翼生產(chǎn)不均衡的變化，且能滿足不同煤種分采分運(yùn)的要求，對巷道彎曲沒有多大限制，運(yùn)煤過程中產(chǎn)生的煤塵較少，對通風(fēng)安全較為有利，而且長距離運(yùn)輸沒有多大困難。采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤為聯(lián)系運(yùn)輸，運(yùn)輸量大、效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動化，對巷道坡度及變形量沒有嚴(yán)格要求，但是要求巷道直。本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150 萬 t/a，故采用礦車運(yùn)輸比較合理。 水、敷大巷的主要認(rèn)為是擔(dān)負(fù)煤、矸、物料、設(shè)備和人員的運(yùn)輸、進(jìn)行通風(fēng)、泄設(shè)管線，對大巷的基本要求是便于運(yùn)輸，利于掘進(jìn)和維護(hù)，能滿足礦井通風(fēng)安全的需要。根據(jù)井型和礦井地質(zhì)條 件的不同，大巷可選用不同的運(yùn)輸方式和設(shè)備，而不同的運(yùn)輸設(shè)備又對大巷提出不同的要求。 2） 大巷數(shù)目及回風(fēng)巷設(shè)計(jì) 運(yùn)輸大巷標(biāo)高 為 450m，用于溝通采區(qū)煤倉和井底車場煤倉，擔(dān)負(fù)煤炭的運(yùn)輸。大巷運(yùn)輸采用礦車運(yùn)輸，同時(shí)也可擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸任務(wù)。煤礦的輔助運(yùn)輸，包括設(shè)備、材料、矸石和人員運(yùn)輸，它本身是一個(gè)獨(dú)立的工藝系統(tǒng)，但又受主要運(yùn)輸系統(tǒng)的約束，它運(yùn)輸量占主要運(yùn)輸?shù)?20％～ 30％，勞動量比較大，采煤和提升的集中化對高效率，強(qiáng)制性的軌道運(yùn)煤的要求就越來越高。 阜龍 井田煤層為緩傾斜煤層，煤層自然發(fā)火期 3～ 6 個(gè)月，為避免在通風(fēng) 阻力最大時(shí)，礦井通風(fēng)壓力超過《設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于礦井通風(fēng)的設(shè)計(jì)風(fēng)壓的規(guī)定，決定采用中央 分 列式通風(fēng)。 采區(qū)劃分及開采順序 采區(qū)形式及尺寸的確定 據(jù)本礦井的斷層發(fā)育情況以及走向和傾斜長度，可以將井田劃分為 四 個(gè)采區(qū)。 采區(qū)的開采順序 采 區(qū)形式及尺寸的確定： 裴文風(fēng)：阜龍井田年產(chǎn) ／ a 礦井設(shè)計(jì) 20 本著盡量利用特殊條件和自然地質(zhì)構(gòu)造劃分采區(qū)的原則，考慮到設(shè)計(jì)范疇內(nèi)的斷層大且沿走向發(fā)育，傾向上布置受到限制，因此充分利用斷層劃分采區(qū)，以斷層，能夠業(yè)廣場煤柱線為采取邊界，這樣，采取邊界煤柱和一部分?jǐn)鄬用褐I(yè)廣場煤柱共用， 既減少煤柱的損失，又避免了采空區(qū)內(nèi)出現(xiàn)較大的斷層給開采帶來的困難。 根據(jù)煤層的賦存條件，該井 田 為近水平煤層，傾角為 15176。 ，可以采用采區(qū)式準(zhǔn)備。由于各個(gè)煤層間距不大，所以采用集中上山聯(lián)合準(zhǔn)備方式，其優(yōu)點(diǎn)是： 1）在采區(qū)內(nèi)可適當(dāng)布置較多的工作面同時(shí)生產(chǎn)，有利于提高采區(qū)生產(chǎn)能力，減少礦井同時(shí)生產(chǎn)采區(qū)的數(shù)目，生產(chǎn)集中。 2）采區(qū)上山一般較多布置在煤層底板巖層中，掘進(jìn)費(fèi)用高一些，但維護(hù)費(fèi)用大量減少，為生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。 3）可提高采出率，降低煤炭損失。 4）集中平巷，可布置在比較堅(jiān)固穩(wěn)定的巖層中，可按設(shè)計(jì)的坡度和 方向施工，巷道規(guī)格質(zhì)量易于保證，也便于高效能運(yùn)輸設(shè)備的采用，安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)。 合理的煤層開采順序衣服是在考慮煤層采動影響關(guān)系以前提出，可保證開采水平，回采作面的正常接替，保證礦井持續(xù)，穩(wěn)定，高產(chǎn)，最大限度地開采煤炭資源，減少巷道掘進(jìn)率及維護(hù)工程量，合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備能力，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，便于防止災(zāi)害，保證生產(chǎn)安全可靠，本設(shè)計(jì)礦井范圍內(nèi)采區(qū)區(qū)域順序?yàn)橄滦惺剑从缮隙拢蓞^(qū)內(nèi)的煤層開采順序也為下行式，先采上層煤在采下層煤，這樣上層對下層沒有什么影響或影響較小，對下層巷道維護(hù)及回采都比較有利。 開采水平與回風(fēng)水平及井底車場形式的選擇 開采水平與回風(fēng)水平 全礦采用立井兩水平開采，第一水平設(shè)置 在 － 450m，第二水平設(shè) 在 － 650m，分別、設(shè)置井底車場及主石門。 井底車場形式的選擇 井底車場形式、線路布置及通過能力： 井底車場是連接井筒和井下運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的最主要部分。決定井底車場形式選擇的因素： 遼寧遼寧技術(shù)大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 1） 保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)可能性。 2） 調(diào)車簡單，管理方便，彎道及岔道少。 3） 操作安全，符合有 關(guān)規(guī)程，規(guī)范要求。 4） 井巷工程量少，建井投資少，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低。 5） 施工方便，各個(gè)井筒間能迅速貫通，縮短建設(shè)時(shí)間。 6） 大巷或石門離井筒較遠(yuǎn)，能布置下存，調(diào)車線時(shí)，可選用立式，較近時(shí)，可選用臥式或斜式。 硐室的位置、規(guī)格尺寸、支護(hù)方式 1） 主井系統(tǒng)硐室： 主井系統(tǒng)硐室有推車機(jī)及翻車機(jī)硐室 （ 自卸礦車卸載站硐室 ） ，井底煤倉及箕斗裝載硐室，清理井底灑煤硐室及水窩泵房等。 上述硐室的布置，主要取決于地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，確定井筒為止時(shí)，要注意將箕斗裝載硐室布置在主井重車線 末 端，其他硐室的位置則 由線路布置所決定。清理井底灑煤斜巷的出口要布置在主井的重車線一側(cè)。 2）副井系統(tǒng)硐室： 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處 （ 馬頭門 ） 。主排水泵房 （ 中央水泵房 ） 。水倉及清理水倉硐室，主變電所 （ 中央變電所 ） 及等候室等。 主排水泵房、主變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使主變電多向主排水榜房的供電距離最短，主排水泵房和主變電所建成聯(lián)合硐室，一般布置在副井井筒與井底車場連接處附近。當(dāng)?shù)V井突然發(fā)生水災(zāi)時(shí)，仍能繼續(xù)供電，照常排水，為便于設(shè)備的檢修及運(yùn)送，水泵房應(yīng)靠近副井空車線一側(cè)。水泵房一變電所之間用耐火材料砌筑隔離墻，并設(shè)置 鐵板門，為防止井下突然漏水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車場連接處巷道軌道面標(biāo)高 ，水泵房及變電所同望井底車場的通道應(yīng)設(shè)置密閉門。裴文風(fēng)：阜龍井田年產(chǎn) ／ a 礦井設(shè)計(jì) 22 圖 .4－ 4 中央變電所和中央水泵房聯(lián)合硐室 － 4 Substation capacity and water pump house union booth 3）其他硐室： 其他硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線電機(jī)車庫及 修理室、蓄電池電機(jī)車庫及充電硐室、防火門硐室、防水門硐室、井下火藥庫、消防材料庫、人車站等。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置必須設(shè)置在進(jìn)風(fēng)井筒和水平的井底車場連接處，并且在打開時(shí)不妨礙提升、運(yùn)輸和人員的通行。 4）主井煤倉及裝載硐室： 根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定：礦井的煤倉容量為： Qmc= （ 4—2） 式中： Qmc— 井底煤倉容量。 Amc— 礦井日產(chǎn)量。 （ 系數(shù) —） → 大型礦井取小值，小型礦井取大值。本 設(shè)計(jì)中取 。 則井底煤倉容量為： Qmc =500=900t → 為立式煤倉遼寧遼寧技術(shù)大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 4－ 5 井底煤倉 － 5 shaft coal pocket Tab. coal pocket cross－ section mark sheet 生產(chǎn)能力 /萬噸／年 容量 /t 圓形斷面Ｄ /mm 凈斷面 /m2 煤倉高度 /m 支護(hù)方式 150 900 6000 30 錨噴加混凝土 5）火藥庫： 根據(jù)《設(shè)計(jì)指南》規(guī)定，火藥庫距離井筒、井底車場、主要運(yùn)輸巷道及影響全礦或大部分采區(qū)通風(fēng)的風(fēng)門的直線距離硐室不得小于 60m，距離硐室不得小于 100m，結(jié)合井底車場的實(shí)際情況，采用硐室式火藥庫，火藥庫獨(dú)立通風(fēng)，打眼作為回風(fēng)道。 裴文風(fēng)：阜龍井田年產(chǎn) ／ a 礦井設(shè)計(jì) 24 234567891011121516主要巷道592610374812電氣壁槽放火門鐵皮風(fēng)門庫房巷道消防器材室木欄門進(jìn)風(fēng)攔墻炸藥壁槽防炮工具室回風(fēng)道回風(fēng)攔墻雷管壁槽發(fā)放室調(diào)節(jié)風(fēng)門巖粉棚 圖 .4－ 6 火藥 庫 － 6 Blast material storage 開拓系統(tǒng)概述 開拓系統(tǒng) 該井田的開拓方式為立井多水平綜合開柘，全井田共 四 層煤采用集中上山聯(lián) 合布置，每一采區(qū)下層煤底板巖石中掘一巖石集中平巷，工作面煤直接溜到巖石集中巷中，用皮帶運(yùn)直大巷。 1）風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央 分 列式。 風(fēng)路：新風(fēng) （ 地面 ） → 主副井 → 井底車場 → 主石門 → 運(yùn)輸大巷 → 采區(qū)運(yùn)輸巷 → 軌道上山 → 工作面 → 區(qū)段回風(fēng) 巷 → 采區(qū)回風(fēng)石門 → 回風(fēng)大 巷→回風(fēng)井 。 2）運(yùn)輸系統(tǒng) a）運(yùn)煤：工作面出煤 → 運(yùn)輸平巷 → 運(yùn)輸石門 → 采區(qū)煤倉 → 皮帶運(yùn)輸巷 → 井底煤倉 → 主井提升直地面。 b）運(yùn)料：副井下料 → 井底車場材料線 → 主石門 → 運(yùn)輸 大巷 → 軌道上山 → 回風(fēng)石門 →采區(qū)回風(fēng)平巷→ 工作面。 遼寧遼寧技術(shù)大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 c）排矸：掘進(jìn)工作面 → 掘進(jìn)巷道 → 回風(fēng) 巷道 → 回風(fēng)石門 → 主石門 → 副井。 d）人員：副井 → 主石門 → 行人通風(fēng)斜巷 → 運(yùn)輸巷 → 工作面。 3）移交時(shí)井巷開鑿的位置 本礦井設(shè)計(jì)中，全礦第一工作面就可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，移交生產(chǎn)時(shí) N1采區(qū)的第二層應(yīng)該準(zhǔn)備就緒，區(qū)段運(yùn)輸巷和區(qū)段回風(fēng)巷都應(yīng)掘至采區(qū)邊界，分一翼為非首采采區(qū)，可以先不掘。 4）期掘進(jìn)工程量 初期移交工作量是指移交時(shí)掘進(jìn)的各個(gè)巷道，硐室、井筒等為生產(chǎn)的設(shè)施的總的掘進(jìn)體積。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 根據(jù)前述各項(xiàng)決定，在本井 田 開拓上，技術(shù)上可行的開拓方案有以下兩種： 方案 I：直接打立井延深到第三階段，即立井三水 平開柘； 方案 II：立井打到第二階段，從第二階段打暗斜井延深到第三個(gè)階段，即立井兩水平加暗斜井開拓。 兩種方案的區(qū)別在于第三水平是用立井開拓還是斜井開拓，立井和斜井開拓在技術(shù)上都是可行的，其優(yōu)缺點(diǎn)的比較前面已經(jīng)敘述過，這里只做經(jīng)濟(jì)上的比較。 方案 I 和方案 ll 有差別的建井工程、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)、基建費(fèi)和經(jīng)營費(fèi)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別匯總于下面的幾個(gè)表格。 在上述經(jīng)濟(jì)比較中需要說明一下幾點(diǎn)： 1） 兩方案的初期建井工程量基本相同，這罩不用多做比較，不同的是后期的建井及基建不同，分別做了經(jīng)濟(jì)比較； 2） 兩方案的各采區(qū)均布置兩條 采區(qū)上山，且這些上山的開掘單價(jià)近似相同，這里只須比較方案一的下山與方案二的上山掘進(jìn)及維護(hù)費(fèi)用； 3）立井、大巷、石門及采區(qū)上山的輔助運(yùn)輸費(fèi)用均按運(yùn)輸費(fèi)用的 20％進(jìn)行估算； 4）井筒、石門、井底車場、階段大巷及回風(fēng)巷等均布置在堅(jiān)硬的巖層中，它們的維護(hù)費(fèi) 用低于 5 元 /am，故比較中未對比其維護(hù)費(fèi)用的差別； 5） 采區(qū)上、中、下部